Схемы подключения УПП
В данной статье мы рассмотрим различные схемы подключения устройств плавного пуска на примере УПП Prostar PRS2.
Софтстартеры выпускаются множеством производителей, и у всех есть свои особенности. Однако существуют общие принципы подключения, справедливые для любой модели УПП.
Все проводники, подключаемые к пускателю, можно разделить на силовые и управляющие. Силовые цепи отвечают за подачу питания. Управляющие цепи – это цепи включения/выключения (коммутации), сигнализации и т. п. Они обеспечивают не только запуск и остановку двигателя, но и защиту софтстартера в случае аварийных ситуаций.
Общая схема подключения устройства плавного пуска Prostar PRS2 имеет следующий вид:
Силовая часть
В силовую часть входят:
- Вводной автоматический выключатель QF
- Силовые тиристоры (на схеме не показаны, находятся внутри УПП)
- Обводной (шунтирующий) контактор КМ
- Асинхронный электродвигатель М
- Цепь питания катушки шунтирующего контактора (предохранитель FU и контакты внутреннего реле 01 и 02)
Напряжение на входные силовые контакты L1, L2, L3 и на контакты обводного контактора КМ подается через автоматический выключатель QF, который также используется для защиты устройства плавного пуска в случае перегрузки или внутреннего замыкания. Номинальный ток выключателя выбирается в соответствии с потребляемым током софтстартера.
Обводной контактор КМ включается при достижении двигателем максимальных оборотов (при полном открытии внутренних тиристоров УПП). Напряжение на катушку контактора поступает через специальные выходные контакты 01 и 02. На схеме показано, что питание подается на коммутацию через предохранитель FU с фазы L3. При замыкании контактов (выход полного напряжения) фаза L3 поступает на нижний по схеме вывод катушки контактора КМ. Верхний вывод может питаться фазой L1 (при напряжении катушки контактора 380В), либо может быть подключен к нейтральному проводу N (при напряжении 220В).
На катушку контактора может подаваться любое напряжение, например, 24В постоянного тока. Для этого нужен соответствующий источник питания, который будет коммутироваться через контакты 01 и 02 УПП. В таком случае в подключении к фазе L3 через предохранитель FU нет необходимости. Таблица по выбору контактора в зависимости от мощности двигателя приводится в инструкции к конкретной модели.
Нижние по схеме контакты шунтирующего контактора должны быть подключены только к соответствующим клеммам софтстартера А2, В2, С2, так как при включении режима шунтирования и выходе двигателя на полную мощность происходит контроль за током двигателя в целях его защиты от перегрузки.
Электродвигатель подключается через выходные силовые клеммы Т1, Т2, Т3 через кабель соответствующего сечения.
Управляющая часть
Рассмотрим работу управляющей части схемы подключения УПП.
Важный элемент здесь – входные клеммы цепи запуска и останова. Существует два вида схемы управления – 2-проводная и 3-проводная. Вид управления выбирается пользователем через панель управления.
Схема управления через два провода
На схеме показан ключ с фиксацией (переключатель) К. При замыкании его контактов УПП запускается, при размыкании начинается процесс плавного останова двигателя.
Контакт «Мгновенный стоп» в нормальном состоянии должен быть замкнут. Им показана аварийная цепь, например, кнопка «Аварийный останов», либо концевые выключатели открытия защитных ограждений. Как только эта цепь рвется, устройство плавного пуска аварийно останавливает двигатель.
Схема управления через три провода
В данном случае используются 3 провода, которые подключаются к контактам 8, 9, 10. При кратковременном нажатии кнопки «Пуск» (без фиксации) софтстартер начинает процесс разгона электродвигателя, при нажатии кнопки «Стоп» (также без фиксации) начинается процесс останова.
Запуск УПП также может быть произведен посредством промежуточного реле. Это целесообразно для исключения ложных срабатываний в случае длинных проводов управления или сложной помеховой обстановки.
Схема двухпроводного управления с использованием промежуточного реле КА показана ниже.
Обозначения на схеме: KS – переключатель «Пуск/Стоп» с фиксацией, КА – катушка и контакт реле. Нормально замкнутые контакты К – цепь мгновенного стопа, о которой говорилось выше.
Для удобства оператора на посту управления могут быть установлены две кнопки – «Пуск» и «Стоп». При размещении поста на значительном удалении от устройства плавного пуска может быть использовано промежуточное реле, как это показано на схеме ниже:
На рисунке представлена классическая схема включения и выключения реле с самоподхватом. Здесь также используется двухпроводная схема через контакты реле КА.
В устройстве плавного пуска Prostar PRS2 имеются и выходные клеммы (см. общую схему подключения):
- 01-02 – выход на байпас для управления шунтирующим контактором (было рассмотрено выше).
- 03-04 – программируемый выход. Включается при событии, которое может быть запрограмировано при настройке устройства плавного пуска.
- 05-06 – выход ошибки. Срабатывает при любой аварии УПП.
- 11-12 – аналоговый токовый выход для контроля тока электродвигателя.
У софтстартеров других производителей могут отличаться номера клемм, значения напряжений и пр. Уточнить нюансы подключения можно в инструкции к конкретной модели УПП.
Устройство плавного пуска для асинхронного двигателя
Асинхронные электрические машины с короткозамкнутым ротором имеют достаточно низкую стоимость, оптимальное соотношение “мощность-масса”. Их также отличает простота обслуживания и ремонта, надежность. Один из основных недостатков двигателей этой конструкции – увеличение тока в 5-10 раз при пуске. При этом величина напряжения в сети уменьшается. Для устранения нежелательных явлений применяют различные устройства и схемы подключения электродвигателей.
Необходимость плавного запуска
При плавном запуске асинхронного двигателя возможно снизить недостатки таких электрических машин и обеспечить:
- Снижение затрат на ремонт. Пусковые токи вызывают перегрев обмотки, что существенно снижает эксплуатационный ресурс машин.
- Отсутствие рывков. Резкий старт двигателя приводит к увеличению износа шестеренчатых передаточных механизмов, гидроударам в сети подачи жидкости, другим нежелательным последствиям.
- Снижение потребляемой электроэнергии. Прямой пуск вызывает дополнительные энергозатраты. Кроме того, просадки напряжения в условиях ограниченной мощности сети отрицательно влияют на все подключенные устройства.
- Уменьшение расходов на оборудование коммутации. Электротехнические устройства для асинхронного привода выбирают с большим запасом мощности. Плавный пуск позволяет подключать более дешевые аппараты коммутации и защиты.
Плавный старт и разгон существенно расширяет сферы применения асинхронных электродвигателей.
Способы пуска асинхронных электродвигателей
Для запуска асинхронных двигателей используется разные методы. На практике наибольшее распространение получили следующие способы:
Настройка устройства плавного пуска
Установка и подключение устройства плавного пуска (УПП) обычно не вызывает особых затруднений. Но надежность работы УПП зависит не только от схемы подключения, но и от его правильной настройки.
Софтстартеры различных производителей имеют разную номенклатуру настроек. В простейших моделях может быть два-три регулятора. Дорогие УПП большой мощности могут оснащаться панелью управления с ЖК-экраном и по количеству пунктов меню настроек напоминают преобразователи частоты. Рассмотрим настройки, которые встречаются в большинстве моделей устройств плавного пуска.
Время разгона
Это время, которое дается двигателю, чтобы разогнаться до номинальной скорости. Обычно значение времени разгона устанавливается равным 5-20 с. Меньшее время сводит на нет преимущества использования софтстартера, увеличивая пусковой ток и нагрузку на механику привода; большее время может понадобиться при высокоинерционной нагрузке. Увеличенное время разгона устанавливать не рекомендуется, поскольку это может привести к перегреву тиристоров устройства плавного пуска, особенно при частых пусках.
Время замедления
Этот параметр позволяет увеличить время остановки двигателя, сделав ее более плавной. Данная функция может быть полезна, например, при использовании УПП в приводе конвейера.
Стоит отметить, что речь идет не о торможении, когда время остановки оказывается меньше, чем при свободном выбеге. Устройство плавного пуска обеспечивает лишь замедление (плавный выбег), превышающее по продолжительности свободный выбег. Перед настройкой этого параметра необходимо измерить время свободного выбега, поскольку, если оно окажется больше установленного времени замедления, данная функция не будет иметь смысла. Если же время замедления установить слишком большим, это приведет к необоснованному нагреву тиристоров УПП.
Минимальное напряжение пуска
При напряжениях ниже определенного порога электродвигатель имеет низкий момент и не может начать вращение. Поэтому напряжение, с которого начинается разгон, не может быть нулевым. Для гарантированного пуска приводов насосов и вентиляторов начальное напряжение обычно устанавливают не ниже 40% от номинального. Для конвейерных линий и других применений, где требуется высокий пусковой момент, начальное напряжение может быть установлено на уровне 70% от номинала.
Параметры защиты
Данные параметры отвечают за защиту двигателя и устройства плавного пуска от перегрузки, перегрева и других проблем. В бюджетных моделях они не встречаются — в этом случае о защите оборудования пользователь должен позаботиться сам.
Ток двигателя
Обычно ток двигателя меньше либо равен номинальному току УПП. Этот параметр настраивается в процентах и может быть установлен в пределах от 50% до 130% в зависимости от модели софтстартера. На основе измерения тока двигателя обеспечивается защита привода от перегрузки в установившемся режиме (на номинальной скорости).
Ограничение тока
Этот параметр (Current Limit) обычно рассчитывается в процентном отношении от тока двигателя. Поскольку ток двигателя при пуске всегда больше номинального, ограничение тока устанавливают на уровне не менее 150%.
В некоторых моделях максимальное ограничение может быть установлено на значении 500%. В этом случае особое внимание следует обратить на время разгона (его нужно по возможности увеличить, а значение параметра ограничения уменьшить), а также на тепловой режим электродвигателя и устройства плавного пуска.
Характеристика защиты двигателя
Этот параметр (Trip class) характеризует уровень защиты нагрузки от перегрузки. Стандартные значения параметра:
- Class 10 – нормальный пуск. Условия разгона привода: время разгона — до 20 с, ограничение тока — до 350%. Примеры применения: насосы, компрессоры, небольшие вентиляторы. Мощность софтстартера устанавливается равной мощности двигателя.
- Class 20 – средний пуск. При таком уровне защиты разгон привода до номинальной скорости требует больше времени – до 40 с. Примеры: центрифуги, мощные вентиляторы, обрабатывающие станки. Мощность УПП рекомендуется выбирать на ступень больше.
- Class 30 – тяжелый пуск. В этих условиях при ограничении тока 350% время разгона достигает 60 с. Примеры: дробилки, мельницы. Мощность устройства плавного пуска должна быть на ступень больше мощности двигателя, а шкаф, в котором установлено УПП, должен иметь принудительную вентиляцию.
Превышение времени пуска
Этим параметром (Excess Start Time) контролируется время разгона электродвигателя. В случае, если ток двигателя не перестал ограничиваться, а время разгона вышло, следует ошибка. После этого необходимо увеличить значение данного параметра, повысить время разгона или увеличить уровень ограничения тока.
Правильной настройкой превышения времени пуска обеспечивается дополнительная защита софтстартера и электродвигателя при тяжелом пуске.
Защиты по питанию
Такими защитами являются:
- Тепловая защита УПП и двигателя. Температура двигателя контролируется встроенным термистором, который подключается к специальным клеммам устройства плавного пуска.
- Защита от перекоса и обрыва фазы.
- Защита от пониженного и повышенного напряжения.
- Защита от короткого замыкания на выходе.
Благодаря системе диагностики можно выяснить причину срабатывания защиты и либо провести дополнительную настройку, либо устранить неисправность. Кроме того, рекомендуется использовать дополнительную защиту. Например, от перегрузки и короткого замыкания защитит автомат защиты двигателя, установленный на силовом входе УПП.
При проведении настройки устройства плавного пуска необходимо обращаться к руководству по эксплуатации. В процессе пусконаладочных работ настройки УПП обычно корректируются.
Подключение плавного пуска для электроинструмента и проверка блока на исправность
Уважаемые форумчане ! Все доброго времени суток!
Самое простое пояснение, как подключить и проверить трехпроводный блок.
На 2 квт (болгарка, дисковая пила) для плавного пуска достаточно блока на 12 А. Например, ZLB KR -010 12(12/ 250 V), 20 ( 20/125V). Может быть блок ВООБЩЕ БЕЗ МАРКИРОВКИ, такой как мне достался.
Схема подключения у всех одна.
Цвета проводов у разных фирм — совершенно разные. НО ! Вывод «А» — ВСЕГДА с ЛЕВОЙ СТОРОНЫ, а потом соответственно идет «В», а потом «С».
Для ZLB KR -010 при прозвонке тестером «А-С» 830 кОм, «С-А» 127 кОм. Остальные комбинации не звонятся у исправного блока.
Для моего «безвестного» регулятора «А-С» 800 кОм. а обратно «С-А» 690 к Ом. Остальные комбинации то же не звонятся.
Вот схема проверки блока через лампочку( имитирует эл.мотор) вне зависимости от положения вилки, имитирующей двойной включатель.
Вот — плавно зажигается и не зависит от того, как вилку в розетку сунешь ( т.е где бы фаза не находилась).
Можно применить и двухпроводный регулятор на 12 А или 20 А ( он по габаритам больше чем на 12а не всегда вставится по месту) при работе да же не с двойным, а простым одинарным выключателем ( старая УШМ Лепсе 230 ). Двухпроводный на 20А можно прямо в удлинитель установить для электроинструмента при условии запуска одной единицы, а не нескольких, а то, возможно или как сейчас говорят: Highly Likely, — сгорит.
Тестером в одну сторону на сопротивление звонится, а обратно нет. На цвет выводов двухпроводного блока не стоит обращать внимание. Ставится обычно после выключателя в разрыв провода ( т.е . последовательно мотору).
Можно на одну сторону добавить дросель к мотору или к нему на две стороны для уменьшения наводок при работе и конденсатор параллельно входу на 450в ( по емкости не смотрел. у меня в болгарке был).
Наперсточники на видео, на эту тему, будут вам втирать мозги по 30 минут и пиариться, тусуя провода-туда-сюда. А в итоге — ничего не поймете.
Цена блока у продаванов в среднем от 300 до 400 рублей деревянных, всё от жадности зависит.
Ну вот и всё! Всем здравия и удачи!